전자현미경에 진공 시스템이 필요한 이유는 무엇입니까?
공기 중에서 전자의 움직임이 느리기 때문에 전자현미경의 진공도를 진공시스템을 통해 유지하는 것이 필요합니다. 그렇지 않으면 공기 중의 분자가 전자빔의 방출을 방해하고 이미징을 방지합니다. 두 가지 유형의 진공 펌프를 직렬로 연결하여 전자 현미경 튜브에서 진공을 얻습니다. 전자 현미경이 시작되면 첫 번째 단계 로터리 펌프는 두 번째 단계 펌프의 사전 진공으로 낮은 진공을 얻습니다. 두 번째 단계에서는 오일 확산 펌프를 사용하여 고진공을 달성합니다.
주사전자현미경은 고-에너지 전자빔을 사용하여 물체를 스캔하고 이미지화합니다. 이미징 해상도를 보장하려면 전자빔을 빔처럼 시준하고 초점을 맞춰야 합니다. 진공이 없거나 진공도가 충분하지 않으면 고{3}}에너지 전자빔이 공기 분자에 부딪힐 때 흡수되거나 산란되어 시준을 방해하고 이미지를 얻을 수 없게 됩니다.
진공에는 두 가지 기능이 있습니다. 하나는 공기 분자가 전자를 산란시키는 것을 방지하여 전자빔의 초점을 제대로 맞추지 못하게 하는 것입니다. 또 다른 하나는 공기 분자와 충돌한 후 전자 에너지의 손실을 방지하는 것입니다.
전자현미경에서 진공의 중요성: 진공은 전자현미경에서 매우 중요한 역할을 합니다. 전자현미경이 작동할 때 전체 전자빔 경로와 분석할 샘플은 고진공 환경에 배치됩니다. 진공도가 충분히 높지 않으면 전자총의 게이트와 애노드 사이에서 전극간 방전이 발생하여 필라멘트가 소진될 수 있습니다. 전자빔과 잔여 공기 입자 사이의 충돌은 산란을 일으킬 수도 있으며, 이로 인해 전자빔의 전자가 시료에 도달하는 것을 방해하거나 분석이 왜곡될 수 있습니다.
전자 현미경의 진공 요구 사항: 전자 빔의 전자가 최대한 원활하게 이동할 수 있도록 전자 현미경의 진공도는 일반적으로 1E-7mbar 정도의 고진공 또는 심지어 1E-10mbar 정도의 초-고진공에 도달해야 합니다. 진공도 외에도 진공 펌프 작동 중 진동 수준도 중요합니다. 전자빔의 단면적이 작기 때문에 샘플의 위치 정확도가 매우 높으며 이 정확도는 진동 수준이 매우 낮은 환경에서만 유지될 수 있습니다. 또한 시료나 현미경 내부 구성 요소의 유증기 오염을 방지하려면 오일 프리 건식 진공 펌프를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
